Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Химия. Биология. Экология

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)


Для цитирования:

Петухов А. С., Кремлева Т. А., Петухова Г. А., Хритохин Н. А. Влияние антропогенного загрязнения среды г. Тюмени на показатели жизнедеятельности травянистых растений // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2021. Т. 21, вып. 1. С. 87-98. DOI: 10.18500/1816-9775-2021-21-1-87-98

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 190)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
57.044

Влияние антропогенного загрязнения среды г. Тюмени на показатели жизнедеятельности травянистых растений

Авторы: 
Петухов Александр Сергеевич, Тюменский государственный университет
Кремлева Татьяна Анатольевна, Тюменский государственный университет
Петухова Галина Александровна, Тюменский государственный университет
Хритохин Николай Александрович, Тюменский государственный университет
Аннотация: 

Изучено содержание пигментов фотосинтеза и продуктов перекисного окисления липидов в травянистых растениях г. Тюмени из различных техногенных зон, а также содержание тяжелых металлов в почвах. Отобраны клевер красный (Trifolium rubens L.), ромашка аптечная (Matricaria chamomilla L.), мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago farfara L.) и мышиный горошек (Vicia cracca L.) в районах металлургического, моторостроительного, нефтеперерабатывающего, аккумуляторного заводов, автотрассы, а также в условно чистом районе. Содержание тяжелых металлов (Cu, Zn, Fe, Mb, Pb, Cd) в почвах городской среды оказалось повышенным по сравнению с фоновым участком, особенно в районе металлургического и аккумуляторного заводов. Изменение содержания пигментов фотосинтеза (относительно контроля) в растениях оказалось видоспецифично, однако при этомнаблюдалась тенденция к угнетению фотосинтетического аппарата в условиях городской среды. Содержание продуктов перекисного окисления липидов было повышено в листьях ромашки и мышиного горошка, а в листьях мать-и-мачехи и клевера красного снижено по сравнению с фоновым районом. Содержание тяжелых металлов в почвах положительно коррелировало с уровнем продуктов перекисного окисления липидов в клетках листьев растений. Соотношение содержания продуктов перекисного окисления липидов и пигментов фотосинтеза рекомендуется использовать в качестве показателя устойчивости растений.

Список источников: 
  1. Rai P. K., Lee S. S., Zhang M., Tsang Y. F., Kim K. Heavy metals in food crops: health risks, fate, mechanisms and management // Environment International. 2019. № 125. P. 365–385.
  2. Kabata-Pendias A., Pendias H. Trace elements in soils and plants. 4th ed. Boca Raton : CRC Press, 2011. 534 p.
  3. Emamverdian A., Ding Y., Mokhberdoran F. Review article heavy metals and some mechanisms of plant defense response // The Scientifi c World Journal. 2015. № 4. P. 1–18.
  4. Скугорева С. Г., Ашихмина Т. Я., Фокина А. И., Лялина Е. И. Химические основы токсического действия тяжелых металлов (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2016. № 1. С. 1–10.
  5. Shahid M., Pourrut B., Dumat C., Nadeem M., Aslam M., Pinelli E. Heavy-metal-induced reactive oxygen species: phytotoxicity and physicochemical changes in plants // Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. 2014. № 232. P. 1–44.
  6. Anjum N. A., Sofo A., Scopa A. Lipids and proteins – major targets of oxidative modifi cations in abiotic stressed plants // Environmental Science and Pollution Research. 2015. № 22. P. 4099–4121.
  7. Arif N., Yadav V., Singh S., Kushwaha B. K., Singh S., Tripathi D. K. Assessment of antioxidant potential of plants in response to heavy metals // Plants Responses to Xenobiotics. Singapore : Springer, 2016. P. 97–125.
  8. Aggarwal A., Sharma I., Tripathi B.N., Munjal A. J., Baunthiyal M., Sharma V. Metal toxicity and photosynthesis // Photosynthesis : Overviews on Recent Progress & Future Perspective. New Delhi : International Publishing House, 2011. P. 229–236.
  9. Шульгин И. А., Ничипорович А. А Расчет содержания пигментов с помощью номограмм // Хлорофилл / под ред. А. А. Шлыка. Минск : Наука и техника, 1974. С. 127–136.
  10. Шведова А. А., Полянский Н. Б. Метод определения конечных продуктов перекисного окисления липидов в тканях – флуоресцирующих шиффовых оснований // Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo : сб. науч. ст. М. : Наука, 1992. С. 72–73.
  11. Кушнарева О. П., Перекрестова Е. Н. Влияние различных концентраций солей меди и свинца на содержание хлорофилла и содержание углерода в листьях растений // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. 2015. № 10. С. 294–297.
  12. Baek S., Han T., Ahn S., Kang H., Cho M.R., Lee S. Effects of heavy metals on plants growth and pigment content in Arabidopsis thaliana // Plants Pathology Journal. 2012. № 28, iss. 4. P. 446–452.
  13. Масленников П. В. Реакция антиоксидантной системы чины приморской на действие ионов кадмия // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2013. № 11. С. 67–70.
  14. Петухов А. С., Хритохин Н. А., Петухова Г. А. Оценка содержания пигментов фотосинтеза у растений разных видов в условиях антропогенного стресса // Международный студенческий научный вестник. 2017. № 6. URL: https://www.eduherald.ru/ru/article/view?id=17987
  15. Benzarti S., Mohri S., Ono S. Plant response to heavy metal toxicity: comparative study between hyperaccumulator Thaspicaerulescens (Ecotype Ganges) and nonaccumulator plants: lettuce, radish, and alfalfa // Environmental Toxicology. 2008. № 5. P. 607–616.
  16. Казнина Н. М., Титов А. Ф., Лайдинен Г. Ф., Батова Ю. В. Влияние кадмия на некоторые физиологические показатели растения ячменя в зависимости от возраста // Труды Карельского научного центра РАН. 2010. № 2. С. 27–31.
  17. Lei Y., Korpelainen H., Li C. Physiological and biochemical responses to high Mn concentrations in two contrasting Populuscathayna populations // Chemosphere. 2007. № 68. P. 686–694.
  18. Еськова Е. Н. Влияние свинца на содержание хлорофилла в листьях ярового ячменя // Проблемы современной аграрной науки : материалы науч. конф. 15 окт. 2015 г., Красноярск. Красноярск : Краснояр. гос. аграр. ун-т, 2015. С. 21–22.
  19. Осипова Е. С. Влияние нефтяного загрязнения на биохимические и морфофизиологические показатели растений : автореф. дис. … канд. биол. наук. Тюмень, 2013. 24 c.
  20. Dazy M., Masfaraud J., Ferard J. Induction of oxidative stress biomarkers associated with heavy metals stress in Fontinalis antipyretica Hedw. // Chemosphere. 2009. № 75. P. 297–302.
  21. Pirselova B., Kuna R., Libantova J., Moravcikova J., Matusikova I. Biochemical and physiological comparison of heavy metal-triggered defense responses in the monocot maize and dicot soybean roots // Molecular Biology Reports. 2011. № 38. P. 3437–3446.
  22. Juknys R., Vitkauskaite G., Racaite M., Vencloviene J. The impacts of heavy metals on oxidative stress and growth of spring barley // Central European Journal of Biology. 2012. № 7, iss. 2. P. 299–306.
  23. Hassanein R. A., Hashem H. A., El-Deep M. H., Shouman A. Soil contamination with heavy metals and its effect on growth, yield and physiological responses of vegetable crop plants (turnip and lettuce) // Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 2013. № 4. P. 145–162.
  24. Aydin S., Buyuk D., Gunduzer E., Buyuk P., Kandemir I., Duman D. Effects of lead (Pb) and cadmium (Cd) elements on lipid peroxidation, catalase enzyme activity and catalase gene expression profi le in tomato plants // Journal of Agricultural Sciences. 2016. № 22. P. 539–547.
  25. Zhang F. Q., Wang Y. S., Lou Z. P., Dong J. D. Effect of heavy metal stress on antioxidant enzymes and lipid peroxidation in leaves and roots of two mangrove plant seedlings (Kandelia candel and Bruguiera gymnorrhiza) // Chemosphere. 2007. № 67. P. 44–50.
Поступила в редакцию: 
29.04.2020
Принята к публикации: 
22.08.2020
Опубликована: 
01.03.2021